汽车电气与电子系统（精选10篇）
汽车电气与电子系统 篇1
在高职院校中《汽车电气与电子系统检修》课程是汽车专业的核心课程, 也是学习后续相关专业课程的重要基础。随着当前汽车电气的不断更新, 新技术、新工艺不断涌现, 汽车技术的发展日新月异, 社会需要有较强实践能力的汽车电气维修技术人才, 因此传统的教学模式已经不能适应高职教育的需要, 必须进行该课程的教学改革, 使学生能快速适应相关工作岗位。
一、改革教学思路
改变教学过程中教师、学生二者之间的关系, 传统教学中理论与实践教学相分离, 教学过程中偏重于老师的“教”, 而忽视学生的“学”, 改变传统的以教师对教学和学生学习始终保持着全面的控制和极度制约的教学模式, 学生普遍感到这门课程较难学, 不易掌握, 不易理解、枯燥, 由此失去了学习的积极性。教育部对高职学生也提出了培养目标:新的职业教育课程应以职业活动为导向, 以素质为基础, 突出能力目标, 以学生为主体, 以项目为载体, 以实训为手段, 设计知识、理论、实践一体化的课程。所以应该构建充分体现学生主体作用, 而教师发挥主导作用的新型教学改革。注意培养学生动手操作能力, 从而提高学生解决实际问题 (工作任务) 的能力。重视学生的兴趣和体验, 营造有利于学生能力发展的氛围, 启发学生思维, 促进学生综合职业能力 (专业能力、社会能力、方法能力、创新能力) 的提高。
二、改革教学方法
从这几年《汽车电气与电子系统检修》课程的教学情况来看, 采用传统的教学方法, 学生被动学习, 学习热情不高, 对所学知识一知半解, 课后就忘。要改变这种现象, 就要改革现有教学方法。教师应针对课程中不同的教学内容, 根据其不同的特点, 采取不同的教学方法, 灵活运用多种教学方法。由此增强教学过程中的互动性, 调动学生的学习积极性, 促进学生学习能力的发展。
1. 采用类比教学法。
《汽车电气与电子系统检修》课程中理论知识复杂、专业化术语多, 如果教师只是照本宣科、就事论事, 肯定得不到好的教学效果。所以应针对该课程每个知识点, 采用不同的教学方法。比如该课程绪论中谈到汽车电气系统的组成和特点, 此时由于学生对整车还没有太多的接触, 因此可以通过换位思考, 将复杂的理论知识通过形象的生活常识导入, 帮助学生理解。学生对教室、住宅的电气线路还是比较熟悉的, 通过让学生就地观察教室的线路布置并绘制方框图, 然后映射到汽车的电气系统中。通过对比找出它们的共同点和不同点, 这样学生好理解容易形成概念。
2. 利用行动引导教学法。
高职院校教学重在提高技能, 即培养学生对所遇到问题的实际分析能力和专业技术的应用能力。提高学习兴趣, 提高学生能力。汽车电气与电子系统检修中有较多结构复杂、原理抽象且难以理解的装置、系统, 如发电机、起动系统、辅助装置等等。教师应引导学生的学习兴趣, 按照初学者的认知规律.引导学生兴趣, 提高学生能力。在讲述该课程时不能从概念出发, 要打破过去“先学后做”的习惯, 采取高效的“边学边做”或“先做后学”的方式。从案例引出实际问题, 教师对问题进行试解、演示。学生可以先模仿, 教师对学生的引导不是理论推导, 更多的是行动引导比如, 在讲述电子点火系统的点火过程时, 由于这部分内容比较抽象、较难理解, 教师先让学生观察一下实际电子点火系统的各个组成部分, 再演示高压电跳火过程, 让学生观察、描述现象;然后让学生试着演示, 这时学生的学习兴趣被提升, 演示之后, 提出电子点火系统的工作原理, 进而引出本堂课的能力目标, 之后又按步骤地完成本次课程的任务。
3. 情景教学法。
以企业真实的工作任务为依据对相关教学内容进行组织实施。教学实施的过程也是按照汽车维修企业的流程来进行的, 如汽车维修企业的工作流程:客户保修—收集信息—制定计划—检修排故—检查质量—跟踪回访;教学组织的流程:案例引入—资讯—决策计划—实施—检查—评估来组织教学实施。比如: (1) 案例引入:一辆卡罗拉汽车, 反应前乘客位置电动车窗主控开关能控制, 而相应的分控开关不能控制。 (2) 资讯:电动车窗的相关知识, 教师演示讲解电动车窗的电路图, 了解电动车窗的工作、控制情况。 (3) 决策计划:引导学生制定出现该故障的计划, 为什么会出现这种现象, 如何来解决, 按小组来制定工作计划, 教师指导。 (4) 实施:按照制定的工作计划, 到车辆上实施排除故障。 (5) 检查评估:教师对故障排除情况进行检查评估。
4. 结构图教学法。
理论的零散的知识学习不便于学生记忆, 更不利于学生在电气与电子系统检修课程中对知识的应用, 结构化、系统化的知识体系的构建有利于学生的学习和思维的锻炼。在《汽车电气与电子系统检修》课程教学中发现“汽车电气系统的组成”这样一个简单的问题但是学生往往回答错误, 常回答成蓄电池、发电机、起动机、前照灯等等零部件, 这说明学生没有建立专业的知识架构, 脑海中的知识是零散的而不系统的, 这样将直接导致学生在实习中对电气与电子系统故障不知从何下手。因此有必要建立结构化的知识体系, 建立这种体系在教学中最有效的方法是方框图法, 每个授课单元中既可以在讲授具体知识前先用方框图将整个系统的框架描述出来, 也可以在学生熟悉这种方法后, 在每次讲授完具体知识后由学生用方框图描述整个系统。通过这种方法既实现了知识的结构化, 也锻炼了学生的思维能力, 让学生在今后的自学过程中自觉地运用这种从抽象到具体, 再从具体到抽象的方法、
5. 利用多媒体课件辅助教学。
在课堂教学环节充分利用多媒体强大的演示功能, 如三维彩图、视频、动画直观演示复杂结构及其工作过程.创设动态的课堂情境.引导学生自主学习, 提高学习兴趣。课堂教学不仅要传授知识和技能, 而且要培养学生获取信息的能力, 为学生继续学习和增强就业竞争力奠定基础。可利片图片、动画演示其过程, 增强学生的感官认识, 加深对所学内容的理解。
三、改革考核方式
由于教学思路、教学内容和教学方法都做了改革, 为了公正客观地考核学生的学习效果, 因此在考核方式上做了相应的调整, 采用过程考核、技能考核和书面考核相结合的方式, 把考核成绩分为四部分:纪律态度考核、过程考核、试卷考核、实操考核。学生的纪律态度是保证教学效果的前提, 纪律态度考核占10%;过程考核主要是考察学生平时上课的表现情况占30%;试卷考核占考查学生对理论部分学习的掌握程度40%;实操考核主要考查学生的动手实践能力、分析及解决问题能力占20%。
总之, 《汽车电气与电子系统检修》课程由于汽车电子产品的不断更新, 授课的难度较大, 只有不断调整教学内容、教学方法, 从提高学生的学习兴趣入手, 提高学生的动手操作能力, 变学生被动学习为主动求知, 以适应维修生产实际需要为目标, 才能达到最终教学效果, 让所学知识紧跟时代需求, 更好地为社会服务。
参考文献
[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社, 2007.
[2]姜大源.职业教育:类型与层次辩[J].中国职业技术教育, 2008, (1) .
[3]杨连福.汽车电器与电子设备[M].北京:机械工业出版社, 2012, (7) .
汽车电气与电子系统 篇2
班级:汽修1021 姓名:胡阳
学号:12
汽车电气系统学习总结近年来，汽车行业迅猛发展，汽车技术日新月异，汽车电气系统故障诊断与 维修方法也发生了根本的变化，正在从经验修理方法向以仪器诊断为手段的逻辑 判断维修方式转变，以汽车车载网络系统为媒介的新型控制技术不断应用到汽车 电气设备上，例如"大灯随动系统、LED 后组合灯系统、自动雨刮器系统、仪表 系统、多媒体技术、电子制动力分配系统（EBD）、驱动防滑系统（ASR）、电子 稳定程序（ESP）、电子转向助力转向系统（EPS）以及电控悬架系统等。目前一 汽-大众的主导车型奥迪 A6、迈腾轿车、速腾轿车、高尔夫轿车和一汽丰田的主 导车型卡罗拉、锐志、皇冠轿车等，都装配了或部分装备上述系统，这就对汽车 维修人员的专业知识与技能提出了很高的要求，要求他们能够及时掌握汽车发展 的前沿技术，能够正确使用高科技维修设备及检测仪器。
校方遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实工作任务及其工作过程为依 据，整合序化教学内容，科学设计学习情境，实现理实一体化教学。经过了这次实训后自己得到更多的知识，更多的感悟。同时也锻炼了自己，增强了自己的信心与动力。所以也得出了好多的东西，知道下面的计划是好的：
1、预习。这是掌握听课主动权的主要方法。预习中要把不理解的问题记下来，听课时增加求知的针对性。既节省学习时间，又能提高听课效率，是学习中非常 重要的环节。听课记好笔记。上课时要集中精力，全神贯注，对老师强调的要点、难点和独到的见解，要认真作好笔记。课堂上力争弄懂老师所讲内容，经过认真 思考，消化吸收，变成自己的东西。
2、复习和综合。课后及时复习，是巩固所学知识必不可少的一环。复习中要认 真整理课堂笔记，对照课本和参考书，进行归纳和补充，并把多余的部分删掉，经过反复思考写出自己的心得和摘要。每过一个月或一个阶段要进行一次总结，以融会贯通所学知识，温故而知新，形成自己的思路，把握所学知识的来龙去脉，使所学知识更加完整系统。
3、做作业和考试。做作业是巩固消化知识，考试是检验对所学知识掌握的程度，他们都起到了及时找出薄弱环节，加以弥补的作用。做作业要举二反三，触类旁 通，要养成良好习惯，对考试要有正确态度，不作弊，不单纯追求高分，要把考试作为检验自己学习效果和培养独立解决问题能力的演练，在学习中抓住这几个 基本环节，进行思考，在理解的基础上进行记忆，及时注意消化和吸收。经过不 断思考，不断消化，不断加深理解，这样得到的知识和能力才是扎实的。
大学学习除了把握好以上主要环节之外，还要有目的地研究学习规律，选择适合自己特 点的学习方法，提高获取知识的能力。这些都是提高我们的好方法。虽然在实训期间要不断的写报告，而且是每天都要写蛮多的，但是我们现在 想起来还是老师的想法和做法都是正确可行的，因为这样对我们的益处好大，不断地提高我们。我们处于大学，我们也必须自己能想到，自己也不断得成长，所 以想东西也必须清楚。大学学习与中学学习截然不同的特点是依赖性的减少，代 之以主动自觉地学习。大学教学的目的是培养德智体全面发展的社会主义事业建 设者和接班人，教育的内容是既传授基础知识，又传授专业知识，教育的专业性 很强，还要介绍本专业、本行业最新的前沿知识和技术发展状况。知识的深度和 广度比中学要大为扩展。课堂教学往往是提纲掣领式的，教师在课堂上只讲难点、疑点、重点或者是教师最有心得的一部分，其余部分就要由学生自己去攻读、理 解、掌握。大部分时间是留给学生自学的。因此，培养和提高自学能力，是大学 生必须具备的本领。大学的学习不能象中学那样完全依赖教师的计划和安排，学 生不能只单纯地接受课堂上的教学内容，必须充分发挥主观能动性，发挥自己在 学习中的潜力。这种充分体现自主性的学习方式，将贯穿于大学学习的全过程，并反映在大学生活的各个方面。如学习的自主安排、学习内容和学习方法的自主 选择等等。所以很多时候老师在实训期间对我们说过的东西是蛮重要，是讲道理 的。我们须乐观的去接受与行动。不要有反叛的心理去对待，这样，亏的还是自 己。所以，这一次的实训也是给我们更多经验的机会，再一次把我们的不足补了，把我们的优势也发挥了。在以后的人生中，我们还有更多的“实训”等着我们去 经历，必须努力勇敢去面对……
汽车电气与电子系统 篇3
摘 要：依据高职学生培养目标和实际工作要求，利用地方企业与学院拥有的资源，从教学手段、考核方法等方面对汽车电路与电气系统调试课程进行教学改革实践。课程的改革基于企业岗位需求，将工作过程知识作为职业教育的核心，重点突出学生综合职业能力的培养。
关键词：教学改革；汽车电路；电气系统；过程控制
汽车电路与电气系统调试课程改以培养学生的综合能力为目标，将教学内容单元化，由浅入深逐级形成能力。实施教学全程控制，确保全体学生达到各种能力标准，以满足企业相关岗位对学生的能力要求。
一、课程目标的改革
汽车电路与电气系统调试课程是重庆电子工程职业学院的核心课程之一，重点培养学生相关专业技能及社会能力。通过本课程的学习，使学生理解及掌握汽车电气系统主要电器部件的功能、结构、使用性能及检修方法等专业基础知识，获得汽车电路与电气系统维护、故障诊断、零部件装调、全车电气系统线路识图及全车线路检测调试等专业技能。在教学过程中，强调行业规范，突出学习方法的运用，注重培养学生沟通协调、团队合作、有效交流等交际能力，为学生终身学习奠定基础。
二、课程建设的改革
本课程开发设计以长安汽车公司等企业为依托，与企业达成校企合作框架协议，一方面聘请包括长安汽车公司国家二级技师（电工）李虎等在内的一线工程技术人员共同参与课程开发设计和建设，邀请他们到学校开展专业讲座；另一方面组织本门课程主讲教师、专业带头人及骨干教师到企业调研，同时参与企业培训学习，深入了解行业人才需求、岗位能力等信息，同时交流学习人才培训的机制和方法等。
三、教学方法的改革
汽车电路与电气系统调试课程以能力标准为基础，引入过程控制，分解教学过程，让学生在学中做，做中学，实现能力培养，将专业能力、社会能力融入具体教学单元中。教学过程分解为“资讯描述”“任务分析及计划拟定”“计划评价与检查”“任务实施”和“能力鉴定”五个步骤，从而实施“五步”教学法。
在过程控制流程中，强调学生的主观能动性，注重学生思考、分析和反馈能力的培养。教师完成课堂教学的组织和对学生学习的引导，并根据学生信息反馈做出及时调整或修正，既强调工作过程的系统化和完整性，又突出教学环节的关联和过程的控制，同时注重信息的反馈，从根本上保证学生最终获得相关能力。
四、教学手段的改革
1.多媒体课件的制作与运用
我们教学团队自行制作了形式多样的多媒体课件和动画，利用多媒体教室，采用多媒体手段，给学生提供大量形象直观的资讯。
2.课程教学网络资源的使用
在课余时间，充分利用计算机网络资源，学生上网检索资料，可以自学、自我测试，也可利用相关教学仿真软件复习巩固所学知识，培养自学能力。
3.通过第二课堂拓展学生实践动手能力
结合汽车电路与电气系统调试课程及专项技能训练的需要，组织学生自制开发实验台，组织学生参加相关职业技能鉴定，提高学生就业能力。
五、考评方式多元化
加大能力考核，完善和细化相关考核方法。在课程开发中，注重能力鉴定与考核方法、工具的设计开发。取消统一考核的方式，依据课程涵盖的学习情境确定多个考核单元逐一考核，不同单元设计不同鉴定方式，如案例分析、故障模拟、现场演示、观察等。针对每个学习情境开发独立的鉴定方式，设计教师和学生分别使用的能力鉴定表。鉴定方式以过程鉴定为主，同时包括工作过程中的观察、口头提问、书面提问、模拟（角色）扮演等。另外，允许补考。 一个能力单元考核未能通过，在后续教学活动中学生可以再学习或请教师再指导，然后再次考核鉴定，直到最终达到要求为止。
课程结合各大型汽车制造企业调试工段中典型工作任务的调整，积极开展教学方法、教学手段和考核方法等的改革与创新。在教学建设上，充分体现“学生主体、教师引导”的原则，重点关注遇到汽车电气系统故障时学生的诊断思路和方法，同时注重培养学生制订计划、实施计划的工作能力及与顾客有效交流的社会能力。
参考文献：
[1]冯美英.高职汽车电气系统检修课程的教学设计[J].广西教育C（职业与高等教育版），2012（11）.
[2]刘颖.《汽车电气系统检修》课程考核与评价方式改革探索[J].哈尔滨职业技术学院学报，2014（14）.
[3]陈凡主，尹向阳.汽车电子与电气系统诊断与维修[M].人民交通出版社，2012.
汽车电气与电子系统 篇4
1 汽车电气系统的发展
早期的汽车上根本就没有电气装置。大约在1900年, 随着磁电机的发展并应用到汽车技术上, 才出现了电点火, 继而又出现了感应线圈点火装置。1912年, 研制出照明装置和起动机。1930年, 一种能够根据蓄电池充电状况来控制发电机输出的直流发电机调节器研制成功, 改善了对蓄电池的损坏程度。20世纪60年代初期, 汽车交流发电机出现后, 又研制出不论汽车是在何种行驶状态下都能对蓄电池保持适当充电量的装置。20世纪50年代中期, 由于将汽车电气系统的电压改为12V, 而使汽车上的电气装置安全可靠、效率提高。随着电子信息业的飞速发展, 使得现代汽车的电气系统发展越来越快, 而且越来越完善。
2 汽车电气开关的作用与分类
开关是汽车电气系统中不可缺少的重要部件。开关的作用主要是用来控制汽车的各种电气设备。开关的性能必须安全、可靠、耐用且便于操纵。开关的种类及结构形式种类繁多, 分类方法目前不太统一, 若按照操纵方式可分为手动和电动两类;若按开关的功能特点可分为纯机械多功能手动开关或手、脚、电间接混合控制开关。近年来, 汽车采用的电气开关多为多功能手、脚、电混合控制开关。开关的种类虽然很多, 但对开关使用性能的要求一致的, 即开关必须具有如下共同的性能。
(1) 汽车电气开关必须安全可靠开关是否安全可靠对正常工作来说是至关重要的。比如, 在操纵开关过程中, 不应有对人产生任何伤害的可能性;还应保证不发生由误操作或因开关可靠性而导致的对汽车电气设备的破坏。同时开关本身应具有一定的抗过载能力, 以提高开关的使用寿命及可靠性。
(2) 汽车电气开关的操纵性开关必须便于驾乘人员操纵, 且有一定的机械强度。比如, 由驾驶员操纵的开关必须安装在与驾驶员双手或双脚便于操作的地方:必须由乘车人员来操纵的开关, 要求便于乘车人员操纵, 还要有特殊标记, 以提示乘车人员操作方法, 以避免误操作。
3 电力电子功率开关
感应加热电源技术通过晶闸管、功率晶体管、功率场效应管和绝缘栅双极型晶体管等电力电子功率开关器件, 将供电网络50Hz的工频电源变换成400Hz～200kHz的中高频电源。由于它具有灵活的控制方式、输出功率大、机组效率高、变换运行频率方便等优点, 在工业生产中得到了广泛的应用。电力电子功率开关器件是感应加热电源技术的基础, 是感应加热电源装置的心脏。感应加热电源装置的主功率开关器件决定着系统装置的体积、重量、效率、控制方式、工作性能和系统可靠性。每当一种新型功率开关器件的研发成功, 都会促使诞生新一代的感应加热电源装置。
常用的电力电子功率开关器件有单向晶闸管、可关断晶闸管、大功率晶体管、功率场效应管、绝缘栅双极型晶体管等, 每种功率开关器件又根据不同的工作参数和用途, 分成多种系列和不同型号规格的产品;在实际应用中, 应根据产品的极限参数、工作参数、性能特点、控制方式及附加电路的繁简, 经综合考量后确定所选器件的型号规格。新兴的电力半导体模块是把两个或两个以上的电力电子功率开关器件的芯片按一定的电路连接, 与辅助电路共同封装在一个绝缘树脂外壳内制成。由于功率开关器件的模块化, 使各种电力电子装置的效率、体积、重量、性能、可靠性和价格等技术指标和经济指标得到进一步改善和提高, 因此当前晶闸管模块、大功率晶体管模块、功率场效应管模块、绝缘栅双极型晶体管模块得到蓬勃发展和广泛应用。在晶闸管模块的基础上, 将晶闸管移相触发电路与保护取样传感器电路共同封装为一体, 制成了晶闸管集成智能模块 (ITPM) , 从而使电力电子装置的体积进一步缩小, 可靠性进一步提高, 安装维修更加方便, 使用操作更加简单。国内临淄银河公司已研发出大电流全控型整流逆变、交流电动机软启动、双闭环直流电动机调速等专用晶闸管智能模块。在绝缘栅双极型晶体管模块的基础上, 把绝缘栅双极型晶体管芯片、快速二极管芯片、控制和驱动电路、过压、过流、过热和欠压保护电路及自诊断电路等封装为一体, 制成绝缘栅双极型晶体管智能控制模块 (IPM) 。它为电力电子逆变器高频化、小型化、高性能和高可靠性奠定了器件基础。
绝缘栅双极型晶体管智能控制模块采用标准化的逻辑电平栅控接口, 使与控制、显示、操作板的连接更为方便。绝缘栅双极型晶体管智能控制模块的显著优点是故障状态下的自我保护能力强。因而降低了功率开关器件的损坏几率, 大大提高了整机的稳定性和可靠性, 减少了维修工作量, 增加了无故障工作时间。为了适应微机控制和大容量工业电力变流装置和电动机驱动的要求, 在绝缘栅双极型晶体管智能控制模块的基础上把变流装置的全部硬件集成在同一芯片上, 开发出高集成化、智能化、标准化、适合各种不同应用要求的用户专用功率模块 (ASPM) , 如绝缘栅双极型晶体管逆变专用功率模块就是把逆变装置的整流器、逆变器的绝缘栅双极型晶体管和FWD、制动绝缘栅双极型晶体管及快速二极管集成在一个芯片上, 不再用额外的引线连接, 因而体积小、重量轻、系统成本低、寄生电感小、可靠性更高。
4 结语
开关是汽车电气系统中不可缺少的重要部件。开关的作用主要是用来控制汽车的各种电气设备。开关的性能必须安全、可靠, 耐用且便于操纵。当前, 采用混合封装形式的智能电力电子功率模块 (IPEM) , 在技术性和经济性方面都显示出了强大的优势。新型的电力电子功率开关器件将沿着高频化、智能化、大功率化和高集成模块化的方向快速发展, 也必将在汽车电气系统中起到更稳定更高效的作用。
摘要：汽车的电气系统经过近百年的发展历史, 已经成为现代汽车功能性、可靠性和安全性的必要保证。本文简要介绍了汽车电气系统的发展, 分析了汽车电气开关的分类与作用, 深入探讨了电子功率开关及其在汽车电气系统中的应用。
关键词：汽车,电气系统,电子功率开关
参考文献
[1]汽车用基础电子元器件:传感器、控制器、执行器发展趋势[J].实用汽车技术, 2008 (1) .
[2]陈春, 王友龙.电子功率开关在汽车电气系统中的应用[J].汽车电器, 2010 (8) .
汽车电气与空调维修简历 篇5
户口所在： 湖南 国 籍： 中国
婚姻状况： 未婚 民 族： 汉族
培训认证： 未参加 身 高： 175 cm
诚信徽章： 未申请 体 重： 58 kg
人才测评： 未测评
我的特长：
求职意向
人才类型： 应届毕业生
应聘职位： 汽车修理工：，汽车修理人员：
工作年限： 0 职 称： 无职称
求职类型： 实习可到职日期： 一个月
月薪要求： 面议 希望工作地区： 广东省,湖南,
工作经历
创展工艺厂 起止年月：-07 ～ 2010-09
公司性质： 私营企业 所属行业：其他行业
担任职位： 生产工作
工作描述： 负责生产工作，做包装。
离职原因： 临时工
志愿者经历
教育背景
毕业院校： 广州市城市职业学院
最高学历： 大专 获得学位: 毕业日期： -02
专 业 一： 汽车检测与维修 专 业 二： 汽车电气与空调维修
起始年月 终止年月 学校(机构) 所学专业 获得证书 证书编号
语言能力
外语： 英语 较差 粤语水平： 一般
其它外语能力：
国语水平： 优秀
工作能力及其他专长
应届毕业生，在校其间能够熟练掌握汽车故障仪器的检测以及汽车驾驶技术，对发动机，底盘，电气，自动变速器都进行过熟悉的`实习。具有扎实的理论水平和熟练的实验操作技能，熟悉汽车结构 ，有很强的适应能力，能吃苦耐劳，有良好的人际交往能力和团队合作精神。
汽车电气系统的故障诊断与维修 篇6
1 常见的汽车电气系统故障的诊断方法
汽车的电气系统故障大致可分为硬故障与软故障两类, 前者指的是线路断裂、电气元件出现损坏等, 而后者则指的是电控单元的设置发生错误。常见的汽车电气系统故障的诊断方法包括观察法、换件比较法、短路试验法等[1]。
1.1 观察法。
汽车出现电气系统故障时, 通常会发出异响, 会冒烟、车灯不亮或闪烁、高温等, 对这些现象均需要仔细地感知与观察。
1.2 换件比较法。
当不确定汽车电气系统某一部件是否存在问题时, 可将其更换为正常的部件。如果更换完后, 电气系统可以继续正常工作, 则表明这一部件的确发生了故障, 否则原部件正常。
1.3 短路试验法。
利用导线或螺丝刀连接某段电路, 认真观察仪表指针摆动的情况, 并判断此段电路是否发生断路故障。
1.4 电流表诊断法。
在电路中并联或串联一电流表, 进而对电路中的断路或短路故障进行判断。
1.5 线路直通法。
将用电设备与电源用一段导线连接起来, 并对开关、保险丝或线路是否存在故障进行准确判断。
1.6 搭铁试火法。
此种诊断方法主要分为直接搭铁与间接搭铁两种, 根据有无火花出现便可判断电阻是否过大、电路有无断开等情况。
2 几种常见的汽车电气系统故障的诊断与维修
2.1 蓄电池亏电故障
蓄电池亏电指的是由于自身存在故障, 蓄电池无法正常充、放电。针对此种故障, 常用的诊断方法是将所有蓄电池负极电线及用电设备开关断开, 并将一个电流表连接在搭铁点与蓄电池的负极之间, 根据电流表的读数来对蓄电池亏电情况进行判断。电流表的读数如果不超过10m A, 表明电线不存在漏电现象, 那么就极有可能为蓄电池发生故障;如果读数超过10m A, 则表明电线极有可能出现漏电, 应当进一步监测线路。在对蓄电池亏电这一故障进行维修时, 应严格按照科学、规范的配方比配置新的电解液, 加入蓄电池中, 严格密封加液孔后, 清理干净蓄电池盖上的灰尘、脏污等。
2.2 发动机出现运转异常故障
汽车发动机出现运转异常的原因通常与点火系统的电路及供油系统的油路发生故障有着紧密联系。在汽车行驶过程中, 如果感到加油不顺畅, 但拉阻风门后会出现暂时好转, 随后发动机又逐渐熄火的现象, 一般是由油路故障引起。其中, 点火故障又包括点火错乱、过早或过迟等。点火错乱时, 会出现发动机不易启动、动力不稳、油耗量增加等情况, 此时应当仔细检查分电器, 看是否存在漏电现象, 或使高压分线的排列顺序与发动机的做功顺序相同;如果点火过早, 那么在运转过程中, 发动机就可能发出金属敲击声, 此时可利用点火校正仪将点火调整至规定值;如果点火过迟, 那么发动机的温度就会升高, 运转也会沉闷无力, 对于此种故障的维修, 可将压板的固定螺栓拧松, 调整真空调节器、离心调节器、触点间隙等, 并检查分电器的真空管有无漏气等。
此外, 当汽车发动机的运转出现异常时, 还表现出个别缸不工作, 发动机发出有节奏的声响, 排气管冒黑烟, 运转抖动不稳等。此时, 应对高压分线是否漏电、插错或脱落等进行检测, 并在发动机低速运转时, 对缸逐个进行检测。
2.3 启动机出现运转异常故障
当汽车的启动机控制线路、蓄电池、电磁开关等发生故障时, 均可导致启动机运转异常故障。对于此种故障的诊断, 首先将启动机与前照灯相连, 倘若前照灯点亮, 则可将蓄电池故障排除, 然而此种方法容易导致漏检。因此, 接下来便需要利用导线将车架与发动机缸体连接, 再重新启动发动机, 如启动机可正常工作, 则表明启动机出现运转异常故障的原因即为车架与缸体之间发生了搭铁不良。倘若经过仔细检查, 车架与缸体之间未出现搭铁不良, 且蓄电池正常工作, 那么则可以诊断为启动机自身或控制线路方面的故障导致启动机运转异常。
2.4 信号、照明系统及报警装置出现障碍
汽车配备信号、照明系统的目的是确保夜间行驶安全, 这两种系统出现故障时, 主要表现为喇叭不发出声响, 信号灯不亮。为对汽车各系统的工作状况进行指示、引导, 所有的汽车均安装了相应的报警装置, 其主要对驾驶员、汽车外面的行人起到警示作用。
3 结语
综上所述, 当汽车的电气系统出现故障时, 首先应根据实际条件选用科学的检测方法。在开展检测工作时, 应重点检查电气系统的关键部位, 将检测的范围尽量缩小, 实现检测效率的提高。在选择检测方法及手段时, 应注意适合实际检测条件, 具备充分的安全性, 尽可能避免对检测人员及汽车电气系统造成损害, 然后再采取针对性的行之有效的维修方法, 从而确保汽车安全行驶。
摘要：随着社会经济的飞速发展, 汽车已成为人们日常出行的重要交通工具。汽车通常由电气系统与机械两部分构成。其中, 电气系统一旦出现故障, 就会引起相关机械故障。因此, 为充分保证汽车行驶的安全性, 应高度重视汽车电气系统故障, 并及时采用科学有效的措施对故障进行诊断与维修。本文对汽车电气系统常见故障的诊断与维修进行了深入探究。
关键词：汽车电气系统,故障诊断,维修
参考文献
汽车电气与电子系统 篇7
1. 纯电动汽车电器系统的技术特点
受储能设备等技术因素所限,纯电动汽车目前仅限于特定条件下特殊用途的应用领域。超级电容器具有充电速度快、循环寿命长、功率密度大、可能量回收、安全系数高、节能环保等性能和特点,目前被电动汽车普遍采用,作为电动汽车的主要储能设备。而就技术含量而言,电压越高,电动车的性能和经济性越好,但是高电压电动车生产难度系数较大,能生产过关的厂家较少。目前电动汽车输入电压已从几十伏提高到100~600V。为了达到较好的能量利用率,电动车采用高电压驱动电机。另外,纯电动汽车的控制系统设计必须做到加速和制动响应及时准确,以提高车辆的人机操作性和安全性。储能装置的电储量所能维持车辆行驶的距离对于车辆的正常行驶具有非常重要的意义。与其相关技术指标的获取均需对车辆电气系统特定部位的电压或电流变化特性进行测量。纯电动汽车的高电压储能装置及高电压牵引电机决定了获取这些电压或电流变化特性的方法与普通汽车测试试验系统有所不同,需通过高变比的电流或电压传感器将高电压大电流变为可与测试系统匹配的信号。
2. 纯电动汽车电气性能测试系统硬件方案设计
利用数据采集卡和支持相应数据采集卡总线的计算机组建测试系统可以大大降低测试系统的设计开发成本。本文以PCL-818HG多功能数据采集卡和计算机为硬件核心,设计纯电动汽车的电气性能测试系统。
2.1 PCL-818HG数据采集卡的规格特性
PCL-818HG数据采集卡是用于PC/XT/AT的高增益、高性能多功能数据采集卡。该卡具有16个模拟量输入通道,可构成16路单端输入或8路差分输入。提供了5种理想的测量函数,并有12位A/D转换器,最大A/D采样频率可达100k Hz,具有数字量输入、数字量输出以及可编程计时/计数功能。板上1k字节的FIFO数据缓冲器提供了在Windows系统下高速的数据传输性能。支持双数据缓冲技术,当采集卡进行A/D数据转换时,程序仍然可以访问采集的数据,可以满足实时测试要求。其不同输入方式的增益如表1所示:
输入范围通道可配置、可自通道扫描。其模拟量输入规格如表2所示:
2.2 基于PCL-818HG的测试系统硬件方案设计
以PCL-818HG多功能数据采集卡和计算机为硬件核心的测试系统方案如图1所示:
本方案中,计算机、数据采集卡、DC-DC电源模块、传感器构成开放式硬件系统。系统中,数据采集卡与计算机构成主从模式。计算机负责人机交互界面的管理、测试数据的实时采集处理及存储等方面的工作,例如输入通道的选择、输入信号范围的设定、采集频率的设定等。利用数据采集卡的驱动函数,计算机可从数据采集卡输入端口获取被测参数的数据,经过测试应用软件系统,计算机完成对这些数据进行处理,如滤波、绘制实时采集数据变化规律曲线,存储数据等。传感器将被测的高电压或大电流变为数据采集卡可接受的输入信号,并隔离被测对象对数据采集系统内部的干扰,并有效防止过电压、过电流等外界突发事件对计算机系统的损坏。DC-DC转换模块转换输入的DC电源,将其转换为传感器需要的正负电源,以满足传感器的工作需要。在本文设计的系统中,其数据采集过程如图2所示。
从左至右的过程即为数据采集过程,采集的模拟量信号至数字信号的转换是由PCL-818HG的A/D转换器完成的。PCL-818HG是外界电信号与计算机之间的桥梁。它把从外界获取的各种电信号转换为统一的数字信号传递给计算机。
3. 基于PCL-818HG测试系统的软件编制
系统软件和应用软件是测试系统软件的两大组成部分。系统软件包括数据结构、数据库系统、操作系统、通信网络软件等。应用软件一般分为输入程序、控制程序、输出程序、人机接口程序、打印显示程序和各种公共子程序等,是设计人员针对某个应用系统而编制的控制和管理程序。计算机设计人员负责研制系统软件,计算机测试系统设计人员则要了解系统软件,并学会使用,编制应用软件。本文主要介绍基于PCL-818HG的纯电动汽车电气性能测试应用软件系统的编程方法。
3.1 软件开发工具介绍
Labview和Visual C++语言是测试应用软件编程最常用的工具。虽然利用Labview设计开发测试应用软件界面容易,测试中能做很多工作,但其整体程序架构、效率和稳定性方面不如Visual C++。Visual C++(简称VC++)是Microsoft公司推出的强大的可视化集成编程环境,从底层软件到上层直接面向用户的软件都可以用VC开发,而且强大的调试功能也为大型复杂软件的开发提供了高效的排错手段。使用VC开发的系统具有界面友好、代码效率高和执行速度快等一系列优点。本设计以Visual C++6.0为软件系统的开发工具。
3.2 基于PCL-818HG的测试系统软件编制方法
PCL-818HG数据采集卡为用户提供了内容丰富、功能强大的驱动函数库。用户通过调用这些库函数即可对数据采集卡端口进行相关的操作。
(1)PCL-818HG采集卡驱动函数
PCL-818HG采集卡驱动函数是研华提供给用户的接口函数,这些函数包括设备操作、模拟输入、模拟输出、数字I/O、I/O接口、计数器、错误消息获取等9类函数。这些函数可以用于VB、Delphi、VC、Borland C、C++Builder编程环境,支持DMA和中断模式的数据高速采集功能和事件函数。
(2)PCL-818HG采集卡驱动函数的调用方法
VC环境下基于PCL-818HG数据采集卡的应用程序开发涉及两个驱动程序文件DRIVER.H头文件和Adapi32.lib库文件。DRIVER.H文件提供了函数的声明和微软C、Borland C的常量定义,而Adapi32.lib是C/C++库文件,这两个文件是应用程序编译时必须的两个文件。在应用程序开发时,需将这两个文件加入应用程序的工程当中。调用驱动函数时,需在.CPP文件里包含被调用驱动函数的头文件DRIVER.H,即加入如下语句:#include“DRIVER.H”。
(3)PCL—818HG数据采集交换流程
本设计是通过调用采集卡的DLL函数完成电动汽车被测参数的数据采集工作,其数据输入输出流程如图3所示。通过层层的转译,程序中的测试操作到达数据采集卡,而数据采集卡所获取的数据也可以返回到程序中。
4. 结束语
纯电动汽车是未来新能源汽车的最终发展方向,而目前电动汽车电系统的电源电压都比较高。在设计纯电动汽车时,经常需要获取电动汽车电控系统的某些技术性能参数,如加速响应时间、储能装置的放电特性、车辆的能量回收率等,以利于在设计中提高整车的技术性能。本文以PCL-818HG数据采集卡和计算机为硬件核心,以VC++为应用软件的编程工具,设计了一种纯电动汽车电气性能测试系统。虽然本文并未介绍该系统的具体硬件选型和应用软件界面的具体编程和数据处理方法,但该系统的设计借鉴了文献[1](陕西自然科学基金项目)的成功设计经验和方法,保证了本系统在实现上的可操作性和可行性。其成果对于测试系统的设计与开发具有一定的借鉴意义。
摘要：本文针对纯电动汽车电气系统目前的应用技术特点,设计一种以PCL-818HG数据采集卡和计算机为硬件核心,以VC++语言为编程工具的纯电动汽车电气性能测试系统。该系统的可操作性高,开发成本低,对于纯电动汽车研发单位具有一定的实用价值。
关键词：电动汽车,测试系统,数据采集
参考文献
[1]刘保国.计算机辅助机械装置参数测控综合实验平台的设计与研究[D],西安:长安大学,2008.6
[2]研华科技.eAutomation产品选型目录Vol.231A:7-5～7-7,7-54～7-55,8-23
汽车电气的现代电子控制技术探讨 篇8
1 概述
汽车上许多复杂的电子控制系统都可以从输入和输出进行分析。将电子控制单元作为系统的控制元件, 考虑其输入和输出, 是对系统进行分析通常使用的方法。
汽车的电气系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统是一个只要给定输入就可以得到需要的输出的系统。例如汽车的前照灯就是一个开环控制系统, 在给定输入、开关接通的情况下, 得到需要的输出-前照灯被点亮。要确定一个系统是否为开环控制系统, 只要看该系统工作时是否需要反馈, 如果不需要反馈, 即为开环控制系统。存在反馈的系统为闭环控制系统。反馈的作用是如果输出结果偏出希望值时, 可以对其进行矫正。汽车的自动温度控制系统就是一个闭环控制系统, 车内的温度由暖风加热器的输出决定, 暖风加热器的开关取决于来自汽车乘坐舱内温度传感器的信号。反馈来自系统的输出, 即温度信号, 该信号也作为系统的输入信号。
根据汽车不同功能系统的划分, 汽车的电气与电子控制系统包括充电系统、起动系统、点火系统、电气控制燃油喷射系统、发动机管理系统、照明系统、空调系统、底盘电子控制系统及舒适性与安全系统等。
充电系统内的主要部件是交流发电机, 在许多现代汽车上, 除了与其相连的导线外, 交流发电机是充电系统唯一的部件。充电系统必须满足能提供所有负载所需要的电流、在所有工况下都能提供恒定的电压、具有较高的功率重量比及维护需求少等要求。
起动系统需要满足的要求是使用寿命长、勿需维护、可随时工作、能经受启动应力及震动等方面的影响、结构紧凑及重量轻等。设计起动系统需要考虑的问题:起动机位置的确定需要考虑蓄电池的位置, 根据汽车不同的用途, 需要对起动机采取不一样的密封措施。
点火系统的基本功能是在接近压缩行程上止点时, 在气缸内产生电火花, 点燃压缩的可燃性混合气。点火系统的工作原理是在点火线圈中的一个绕组中反复通电、断电, 在另一个绕组中感应出高电压。点火系统的设计要考虑的因素:燃烧室的结构、空燃比、发动机的转速范围、发动机的负荷、发动机的用途及排放法规等。
发动机管理系统包括点火与燃油组合管理系统、废气排放控制及车辆控制系统等。涉及到的控制方式包括闭环控制、爆燃控制及怠速控制。综合控制系统采用一个或多个控制单元 (ECU) , 这些ECU之间通过控制器局域网 (CAN) 数据总线能够互相通信, 采用集中控制的方式控制每个单元中作到它的最佳状态。实现全面的集中控制的优点可以使车载诊断 (OBD) 扩展到整车, 节省修理时间和运行费用。随着科技的发展, 人工智能和神经网络也应用到发电机管理系统中。
底盘电子控制系统包括防抱死制动器、牵引力控制、自动变速器、电气控制动力转向、电气控制防滑差速器及制动辅助系统等。防抱死控制系统就是在汽车制动过程中, 当车轮滑移率低于稳定界限时, 又自动增加制动压力, 以增大车轮制动器制动力, 从而增大车轮滑移率。保证汽车的制动方向稳定性, 防止产生侧滑和跑偏。牵引力控制系统的作用是保持操作的稳定性, 减轻横摆力矩的影响、在所有转速下提供最佳驱动力及减轻驾驶员劳动程度。自动变速器的主要作用是降低燃油消耗、提高变速器使用寿命及可靠性。
2 先进技术在汽车电子控制系统的应用
2.1 电子功率开关在电气系统的应用
电子功率开关器件包括晶闸管、大功率晶体管、功率场效应管、绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 等器件。可以根据不同的工作参数和用途区分不同的器件及规格型号。在汽车电子控制系统的应用中, 需要考虑电子功率器件的极限参数、工作参数、控制方式及性能特点等综合目标。目前的电子半导体器件朝集成化方向发展, 一般一个电子半导体模块是把两个或者两个以上的电力电子功率开关器件及需要的辅助电路集成在一起。这种集成模块化电子功率器件大大提高了电力电子装置的可靠性和效率, 减小了电力电子装置的体积和重量, 使得综合性能指标得到进一步的提高和完善。
电子功率开关器件是汽车电子控制系统中不可缺少的重要部件。开关器件的作用主要是用来控制汽车的各种电气设备, 这就需要开关器件达到安全、可靠、耐用及便于操纵的性能要求。随着电子功率开关器件集成化程度的发展, 混合封装形式的智能电力电子功率模块 (IPEM) 应用越来越广泛, 它的性能优势主要体现在技术性和经济性方面。
2.2 总线技术在电气系统的应用
随着电子控制系统的数量的持续增加, 传统的线路传输系统已不能满足信号传输的要求。现代总线技术包括CAN总线技术、LIN总线技术、MOST总线技术及Flex Ray总线技术, 其中CAN总线技术在汽车电子控制系统中应用最为广泛。
针对不同总线技术的特点, 汽车制造商根据所需连接的电子控制单元的不同而选择合适的总线技术。一般控制器局域网络 (CAN) 总线技术多用于传动系统和制动系统控制单元的连接。由于局域互联网络 (LIN) 总线技术适用在通信不太密集的情况, 所以这种总线技术一般应用在汽车的控制车镜和车窗升降装置上。MOST总线技术多用于汽车的多媒体娱乐系统, 除此之外的控制系统的连接可以用Flex Ray总线技术作为补充。
2.3 智能电器在电气系统中的应用
随着数字技术的发展, 未来汽车电子控制系统的智能化器件的基本特征就是数字化通信功能。汽车智能电器的应用包括汽车智能传感器、智能执行器及数字信号传输技术等。
一般由转换器、信号调理、模数转换、微处理器、通讯控制器和存储器等组成的智能传感器在电气系统应用越来越广泛。它可以完成采集量的数字方式的传输、提高传感器的线性度和准确度、调整传感器的零点及适用范围等。智能传感器也可以检测和传输模拟量。
智能执行器在原有的执行装置上增添了自我控制和自我调节等复杂的功能。其中代表性的包括智能雨刮器、智能轮胎及智能汽车前照灯等装置。
3 结束语
文章针对汽车电气与电子控制系统的组成和原理做了详细阐述, 介绍了几种先进技术在汽车电子控制系统中的应用。随着电动汽车及新能源汽车的发展, 汽车电气电子控制系统越来越复杂化, 智能化, 集成化。
摘要：随着计算机应用及其相关技术的发展, 电气控制的方法来控制汽车的功能成为可能。文章针对汽车电气与电子控制系统做了详细分析, 分析了系统的工作原理及特点、阐述了汽车电子控制系统的相关先进技术。
关键词：汽车,电子控制,电气系统
参考文献
[1]甘光武.汽车发动机电控系统的独特特点[J].科学大众 (科学教育) , 2014.
[2]李鲲.基于建构主义的AJR发动机电控电路图教学实践[J].科教文汇 (中旬刊) , 2009.
[3]陈国安, 张卫东.重型商用车应对国Ⅳ排放标准的技术[J].黄冈职业技术学院学报, 2009.
谈汽车电子点火系统的维护与检修 篇9
1 有触点晶体管点火装置的正确使用与检查调整
1.1 有触点晶体管点火装置使用注意事项
1.1.1 正确选用点火装置。应根据汽车电路的搭铁极性来选用具有相同搭铁极性的晶体管点火装置。
1.1.2 正确接线。
国产BD-71F型负极铁的有触点晶体管点火装置其搭铁线应直接、可靠地接在分电器壳体上, 最好另用一根搭铁线将分电器外壳与汽缸体接牢, 以确保搭铁可靠。
1.1.3 有的需要配备专用的点火线圈。例如国产BD-71F型点火装置必须与专用的DQ710型点火线圈配套使用。
1.1.4 需要拆除原分电器中与断电器触点相并联的电容器。
1.2 有触点晶体管点火装置使用后的检查、调整 (以使用BD-71F型晶体管点火装置为例)
1.2.1 需要减小断电器触点间隙。
如使用BD-71F型晶体管点火装置后, 应将断电器触点间由原来的0.35~0.45mm减小为0.25~0.35mm。
1.2.2 需要减小调整点火提前角。应将点火提前角向后推迟1°~4°。
1.2.3 需要增大调整火花塞间隙。应将一般汽油机的火花塞间隙从0.6~0.7mm增大至1~1. 2mm。
1.2.4 需要适当调整化油器的主量孔, 使之缩小以降低耗油量。
1.2.5 在使用中, 若发现有高速或热态断火等不正常现象时, 应首先检查点火系高压电路中的有关部件, 如:
分电器盖、分火头、高压线及火花塞等, 看它们萆否有漏电或被击穿等故障, 若有应用时加以排除。
2 无触点电子点火装置的检修
2.1 无触点电子点火装置使用注意事项
2.1.1 电子点火装置的搭铁必须良好。
无论是传感器搭铁还是电子点火器搭铁, 由于它们的工作电流都不大 (传感器的输出电流更小) 、所以必须保证其搭铁部位非常牢靠, 且接触良好, 尽量减小其接触电阻, 以确保电路稳定而又可靠地工作。例如国产东风牌汽车电子点火装置, 其低压电路是靠电子点火器的外壳搭铁与电源构成通路的。而其外壳又是用卡箍与点火线圈外壳连接的。在安装或检查点火装置时, 必须充分注意这一点。
2.1.2 高压导线的连接必须牢固、可靠。
由于点火线圈次级绕组输出的电压很高, 若其连接不好, 就有可能出现汽油机“断火”、工作不正常等现象, 也有可能将分电器盖、分火头及点火线圈外壳等击穿损坏。
2.1.3 电子点火系中的点火线圈一般为专用, 不能用普通点火线圈代用。
2.1.4 冲洗汽车时, 应尽量避免水直接进入电子点火装置内, 以防电子点火器腐蚀损坏。
2.1.5 在拆换点火器中的电子元件时, 应将其焊点涂上一层清漆, 以使印刷电路板保持良好的绝缘。
2.2 无触点电子点火装置的检修
汽车电子点火系统一般不需经常维修保养, 只需定期做少量的保养工作。但如果汽油机不能发动, 怀疑是电子点火系统有问题时, 可从分电器盖上拔出中央高压线, 并使其距离汽缸5~7mm, 然后起动汽油机, 观察其线端的跳火情况, 若不跳火, 则说明该点火系有故障。此时应对传感器和电子点火器以及点火线圈等进行检查。必要时, 应对它们进行修理和调整。
2.3 传感器 (脉冲发生器) 的检测与调整
2.3.1 检查、调整信号转子凸齿与传感铁芯间的间隙。
对于磁电式 (磁脉冲式) 脉冲发生器来说, 其信号转子凸齿与传感铁芯之间的空气间隙, 因汽油机的类型不同而有所差异, 但一般的标准空气隙为0.2~0.4mm。
2.3.2 检查、测量传感线圈的电阻值。
检测传感线圈的电阻值时, 应该先把线圈从线束连接器上拆除下来, 然后用万用表欧姆档对其进行测量。不同类型汽车, 其传感线圈的电阻值可能各不相同。若其电阻无穷大, 则表明有断路故障, 应首先检查插接件的焊接处, 然后再深入传感线.圈内部, 查看线圈在何处断路;若其电阻与标准值相比显得过小, 则说明传感线圈有匝间短路, 应以予排除或更换传感线圈。
为了进一步检查传感器的热稳定性等, 可用照明灯对其进行加热, 当热到适当温度后再与线圈的标准电阻值比较, 即能看出其热稳定性的好坏。与此同时, 还可用起子把轻轻敲击传感线圈, 以检查其内部是否松旷、有无间歇性故障等。
2.3.3 用试灯检查。
一般在电子点火器内部都填充有导热硅脂, 若无这种硅脂, 汽油机在冷启动时, 其工作及检测结果虽不受影响, 但在热启动后, 汽油机会出现断火现象。
2.3.4 跳火法检查。
为了检查电子点火器的工作是否正常, 可参照检查解放CA1092型汽车上的电子点火器的方法进行, 即用起子碰刮传感器定子爪极的办法来触发电子点火器, 若每次碰刮, 点火线圈高压总线都能跳火, 则说明该电子点火器工作状况良好, 否则就要对点火器作进一步检查。
参考文献
[1]杨益明.汽车发动机构造与维修, 2007.
汽车电气与电子系统 篇10
1 电子节气门原理及控制模式
1.1 电子节气门原理
电子节气门主要由驱动电机、减速齿轮组、复位弹簧以及节气门阀及节气门位置传感器等组成, 结构如图1所示。
直流电机驱动用脉宽调制技术, 简称为PWM (pulse width modulation) , 它的特点是效率高、频率高、可靠性高。在电子节气门中, 当占空比改变时, 直流电机电流改变, 电机的输出转矩随之改变。因此增大或者减小占空比会改变直流电机输出的转矩, 节气门开度也会随之增大或者减小[2]。
1.2 电子节气门控制系统
电子节气门控制系统包括油门踏板、控制单元、节气门总成这几部分, 它的工作原理是:当驾驶员踏下油门踏板后, 加速踏板位置传感器加速或减速的信息传递给电子节气门控制单元ETC (electronic throttle control) , 控制单元根据得到的信息, 利用控制策略计算节气门应打开的开度, 输出对应的控制信号给驱动电机, 在驱动电机作用下使节气门达到期望位置, 在整个控制过程中, 节气门传感器将节气门开度信号不停地反馈给控制单元, 控制单元根据得到的开度信号与目标值不停比较并修正, 直到节气门开度达到目标值。控制系统原理图如图2所示。
图2中:r为期望角度, θ为节气门实际开度, u为控制信号, i为电机电流, wm为电机转速[3]。
2 电子节气门数学模型
摩擦力, 复位弹簧, 齿轮间隙以及进气气流等非线性因素的干扰极大地增加了电子节气门控制的难度, 其中复位弹簧产生的非线性影响最大, 为了简化系统的模型, 这里不考虑齿轮间隙和进气气流的影响。
考虑非线性弹簧力矩以及摩擦力的影响, 以节气门轴为参考点, 设节气门转动惯量为Jg, 电感为L, 齿轮转动比为N, 变量定义如表1, 由牛顿第二定律可以得到节气门动态方程为
令总转动惯量为J=Jg+N2Jm得:
电子节气门中有些数据可以测得, 有一些数据只能通过查询相关资料得到, 如表1。
3 控制算法及其仿真
3.1 PID控制
PID控制器包括三项:比例项、积分项、微分项。由于节气门中非线性因素的存在, 如果只采用PID控制方法不能达到很好的效果, 主要表现为响应慢、超调量大、精度不高。PID控制的缺点主要是因为首先在初始时刻, 直接取目标值和实际值之间的差做控制量, 即e (t) =r (t) -y (t) , 造成初始控制力过大而出现超调。其次PID的控制量是比例项, 积分项, 微分项三者的线性组合, kp, ki, kd在调节过程中始终保持不变, 这样使这种调节器出现快速性和稳态性之间的矛盾。再者对于电子节气门中非线性项, PID控制没有从根本上对它进行解决。基于以上缺点提出了反演控制方法[4]。
3.2 反演控制
反演控制设计方法的本质实际上是一种静态补偿的思想, 它是将复杂的非线性系统分解成若干个子系统, 这些子系统的阶数不能超过整个系统的阶数, 每个子系统都设计一个李雅普洛夫函数, 最后设计出来的控制规律保证每个子系统的李亚普洛夫函数都满足系统是渐进稳定的[5]。
3.3 控制系统软件整体设计及建模仿真
电子节气门控制系统要求节气门阀能够较快地响应, 良好的跟随性。因此软件设计成了电子节气门控制系统中很重要的部分, 对控制结果有决定性的影响, 为了提高系统的响应就要提高采样频率, 运算速度。为了提高系统的稳定性, 采样信号需可靠, 减少干扰, 控制系统采用闭环控制, 对控制结果进行反馈, 提高了系统的精确性。控制系统软件总体结构如图3。
使用matlab中的s函数来建立控制器模块, 下面给出s函数的子函数[6]:
mdl Initialize Sizes (flag=0) :模块初始化。
mdl Derivatives (flag=1) :连续状态变量微分方程。
mdl Update (flag=2) :更新离散状态。
mdl Outputs (flag=3) :计算s函数输出。
mdl Get Time Of Next Var Hit (flag=4) :计算下一个采样点的绝对时间[7]。s函数的返回参数是sys、x0, 分别代表的意义为:sys:返回参数, 函数中的flag值决定返回值。x0:初始状态值。程序如下:
通过对以上文件进行封装, 就得到了反演控制器的模块, 采用同样方式写出节气门的程序, 然后封装, 搭建得到仿真图, 分别给定参考信号为正弦信号, 使用PID控制和繁衍控制可以得到在两种不同控制方法下的仿真曲线, 如图4, 图5。
3.3.1 PID仿真结果
3.3.2 反演控制结果
仿真结果分析。
1) 采用PID控制方法可以看出给定参考信号为最大值时, 节气门开度具有超调现象, 而且超调现象明显, 目标超调量大约为5%, 响应时间约为150 ms, 稳态误差值小于1%。而采用反演控制方法时, 目标信号几乎没有超调, 响应时间100 ms以内, 比PID响应时间要快, 稳态误差值较1%小。
2) 在跟踪斜坡信号时, 反演控制响应时间要小于PID控制, 而在跟踪正弦波信号时PID控制有明显的滞后, 而且误差明显, 采用反演控制滞后现象不明显且误差小[7]。
4 结论
PID控制很难克服非线性因素的影响, 超调量大, 精度不高, 响应慢。另外比例项, 积分项, 微分项三者的线性组合, kp, ki, kd在调节过程中始终保持不变, 这样使这种调节器出现快速性和稳态性之间的矛盾。由于反演控制的方法中将系统非线性因素反映在控制量中, 有前馈补偿的效果, 所以调节时间更短, 控制方法效果好, 滞后现象不明显, 但是采用反演控制方法进行试验设计, 在设计控制量时需要采用电子节气门的具体模型参数, 这些模型参数有些是很难测量的。实际情况下采用何种控制策略是一种考虑具体环境的复杂的最优化过程, 本文为电子节气门产品开发和实验提供了理论指导。
参考文献
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[4] 王准.基于CAN总线的电子节气门控制系统的设计.自动化仪表, 2007; (9) :198
[5] 朱二欣.电子节气门控制系统的开发研究.长春:吉林大学, 2005
[6] Zeng Quyang, Wan Junli.Nonlinear PID control of electronic throttle valve.International Conference on Electrical and Control Engineering, ICECE 2011–Proceedings, 2011:722—724